JP2730587B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JP2730587B2 JP2730587B2 JP1028820A JP2882089A JP2730587B2 JP 2730587 B2 JP2730587 B2 JP 2730587B2 JP 1028820 A JP1028820 A JP 1028820A JP 2882089 A JP2882089 A JP 2882089A JP 2730587 B2 JP2730587 B2 JP 2730587B2
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- heat exchanger
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49352—Repairing, converting, servicing or salvaging
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器であつて、ほぼ平行に配置された２
つの母管を有しており、これらの母管が束状の多数の成
形小管を介して互いに結合されている形式のものに関す
る。
つの母管を有しており、これらの母管が束状の多数の成
形小管を介して互いに結合されている形式のものに関す
る。
ガスの高温及び高熱の循環負荷に特に適した上記形式
の熱交換器は、従来複数の構成部材、即ち成形小管と母
管区分とをろう接又は溶接により互いに固定的に結合さ
せることによつて、製造される。この場合、母管を２つ
の半割シエルの組合わせから形成するという解決手段が
公知である。或は、互いに前後して配置されて互いにろ
う接される複数の短い管区分から母管を形成することも
できる。
の熱交換器は、従来複数の構成部材、即ち成形小管と母
管区分とをろう接又は溶接により互いに固定的に結合さ
せることによつて、製造される。この場合、母管を２つ
の半割シエルの組合わせから形成するという解決手段が
公知である。或は、互いに前後して配置されて互いにろ
う接される複数の短い管区分から母管を形成することも
できる。
従来、運転中に熱交換されるべき媒体間に漏れ流が生
ずることを阻止するためにはろう接又は溶接によつて構
成部材を固定的に結合することが、必要であるとされて
いた。しかし、このような結合は、特に非定常運転時の
大きな熱負荷ゆえに、又は、外部からの又はガス流によ
り生ずる振動ゆえに大きな問題を提する。
ずることを阻止するためにはろう接又は溶接によつて構
成部材を固定的に結合することが、必要であるとされて
いた。しかし、このような結合は、特に非定常運転時の
大きな熱負荷ゆえに、又は、外部からの又はガス流によ
り生ずる振動ゆえに大きな問題を提する。
上述した構成の欠点とするところは、製作時の欠陥又
は材料の疲れにより非気密性が生じた場合に修理費が高
く又は熱交換器全体の交換を必要とすることにある。
は材料の疲れにより非気密性が生じた場合に修理費が高
く又は熱交換器全体の交換を必要とすることにある。
本発明の課題は、上記形式の熱交換器を改良して、漏
れが生じた場合に簡単で費用のわずかな修理ができるよ
うにすることにある。
れが生じた場合に簡単で費用のわずかな修理ができるよ
うにすることにある。
上記課題は本発明によれば、はじめに述べた形式の熱
交換器において前記母管が複数の母管区分から形成され
ており、これらの母管区分が軸方向で相前後して分離可
能にかつ緊密に配置されており、前記母管が母管端部区
分に支持された、母管の内部に配置された抗張棒によっ
て互いに結合された状態に保持されており、抗張棒が母
管の曲率に適合した部分環状の横断面を有し、前記成形
小管が貫通していない内壁区分で前記母管が前記抗張棒
に当接していることによって解決されている。本発明の
さらに別の有利な構成は、請求項２以下に記載の通りで
ある。
交換器において前記母管が複数の母管区分から形成され
ており、これらの母管区分が軸方向で相前後して分離可
能にかつ緊密に配置されており、前記母管が母管端部区
分に支持された、母管の内部に配置された抗張棒によっ
て互いに結合された状態に保持されており、抗張棒が母
管の曲率に適合した部分環状の横断面を有し、前記成形
小管が貫通していない内壁区分で前記母管が前記抗張棒
に当接していることによって解決されている。本発明の
さらに別の有利な構成は、請求項２以下に記載の通りで
ある。
相前後して配置され、互いに解離可能に締付けられた
複数の母管区分として母管を構成することによつて、熱
交換器に漏れ個所が発生した場合に、その熱交換器を解
体して欠陥のある部材を交換することができる。それに
よつて、熱交換器の極めて経済的な製造及び保守が可能
となる。本発明の解決策によつて、熱交換器を新しく製
造する場合の技術的な簡単化ひいてはコスト削減及びす
でに運転されている熱交換器を修理する場合の欠陥のな
い部材の再利用が可能となる。
複数の母管区分として母管を構成することによつて、熱
交換器に漏れ個所が発生した場合に、その熱交換器を解
体して欠陥のある部材を交換することができる。それに
よつて、熱交換器の極めて経済的な製造及び保守が可能
となる。本発明の解決策によつて、熱交換器を新しく製
造する場合の技術的な簡単化ひいてはコスト削減及びす
でに運転されている熱交換器を修理する場合の欠陥のな
い部材の再利用が可能となる。
さらに、熱交換器を成す個個の部材の検査は熱交換器
全体の検査よりも極めて容易である。抗張棒が母管内部
に配置されていることによつて、従来の構成と同じ取付
け寸法が得られる。さらにそれによつて、外側に位置す
る高熱ガス流に基づいて生ずる熱膨張による締付力減少
が阻止される。
全体の検査よりも極めて容易である。抗張棒が母管内部
に配置されていることによつて、従来の構成と同じ取付
け寸法が得られる。さらにそれによつて、外側に位置す
る高熱ガス流に基づいて生ずる熱膨張による締付力減少
が阻止される。
本発明の有利な構成において、抗張棒は、母管の曲率
に適合した部分環状の横断面を有しており、かつ母管の
内壁に当接している。これによつて、母管の対称的なプ
レロードが得られ、抗張棒が母管内壁の温度を受取つて
熱応力を低く維持する。さらに、管内部に配置された構
成部材による流れ損失が阻止される。この場合、２つ又
はそれ以上の抗張棒が母管の内周面に分配されてもよ
い。
に適合した部分環状の横断面を有しており、かつ母管の
内壁に当接している。これによつて、母管の対称的なプ
レロードが得られ、抗張棒が母管内壁の温度を受取つて
熱応力を低く維持する。さらに、管内部に配置された構
成部材による流れ損失が阻止される。この場合、２つ又
はそれ以上の抗張棒が母管の内周面に分配されてもよ
い。
本発明の有利な構成において、抗張棒は母管の内室に
対して断熱されている。このことは、有利には、遮へい
薄板及び／又は抗張棒に設けられた断熱層によつて行わ
れる。これによつて、母管と抗張棒とを同じ温度に保持
するという所望の効果がさらに援助される。
対して断熱されている。このことは、有利には、遮へい
薄板及び／又は抗張棒に設けられた断熱層によつて行わ
れる。これによつて、母管と抗張棒とを同じ温度に保持
するという所望の効果がさらに援助される。
本発明のさらに別の有利な構成は、抗張棒が母管端部
区分の少なくとも１つに外側からねじ締められているこ
とにある。それによつて、母管が容易にかつ解離可能に
締付けられる。有利には、抗張棒へ負荷する所定のプレ
ロードを調節する手段が設けられる。この手段は適合片
として形成されることができ、かつ母管端部区分と抗張
棒の端部との間に挿入されることができる。これによつ
て、熱交換器は、複雑でなく繰返し精度よく調節可能な
所定の締付け力によつて負荷される。
区分の少なくとも１つに外側からねじ締められているこ
とにある。それによつて、母管が容易にかつ解離可能に
締付けられる。有利には、抗張棒へ負荷する所定のプレ
ロードを調節する手段が設けられる。この手段は適合片
として形成されることができ、かつ母管端部区分と抗張
棒の端部との間に挿入されることができる。これによつ
て、熱交換器は、複雑でなく繰返し精度よく調節可能な
所定の締付け力によつて負荷される。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第１図には熱交換器１が示されており、その母管2,3
は相前後して配置された複数の母管区分5,6から形成さ
れている。母管2,3はＵ字形に湾曲した多数の成形小管2
1を介して互いに結合されている。本熱交換器１の作用
形式は以下の通りである。冷却されたガス流が母管端部
区分12内の開口を介して母管３内へ流入する。このガス
流は分流されて、母管３内にはめ込まれた多数のＵ字形
成形小管内を母管２へ向かつて貫流する。この場合、矢
印36で略示された方向で外部をクロス向流で流れる高熱
ガスによつて上記のガスが加熱される。この加熱された
内部のガス流は再び母管２内に集められて流出する。
は相前後して配置された複数の母管区分5,6から形成さ
れている。母管2,3はＵ字形に湾曲した多数の成形小管2
1を介して互いに結合されている。本熱交換器１の作用
形式は以下の通りである。冷却されたガス流が母管端部
区分12内の開口を介して母管３内へ流入する。このガス
流は分流されて、母管３内にはめ込まれた多数のＵ字形
成形小管内を母管２へ向かつて貫流する。この場合、矢
印36で略示された方向で外部をクロス向流で流れる高熱
ガスによつて上記のガスが加熱される。この加熱された
内部のガス流は再び母管２内に集められて流出する。
第２図には母管区分５の横断面図が示されており、こ
の場合、抗張棒7,8は管壁22の互いに対向する側に配置
されている。抗張棒７は断面して示されており、それに
対して抗張棒８は端部に設けられた固定ねじ山孔23を備
えて示されている。管壁22には複数の成形小管21が取付
けられており、成形小管21は、溶接又はろう接によつて
管壁22と密に結合されている。周方向で抗張棒7,8の両
側には管端部近くに案内肩24,25が設けられており、案
内肩24,25は、抗張棒7,8の側方の滑動もしくは母管区分
相互の回動を阻止している。抗張棒7,8は母管区分５の
内室９からの遮へいのために断熱層10と遮へい薄版28と
を備えている。
の場合、抗張棒7,8は管壁22の互いに対向する側に配置
されている。抗張棒７は断面して示されており、それに
対して抗張棒８は端部に設けられた固定ねじ山孔23を備
えて示されている。管壁22には複数の成形小管21が取付
けられており、成形小管21は、溶接又はろう接によつて
管壁22と密に結合されている。周方向で抗張棒7,8の両
側には管端部近くに案内肩24,25が設けられており、案
内肩24,25は、抗張棒7,8の側方の滑動もしくは母管区分
相互の回動を阻止している。抗張棒7,8は母管区分５の
内室９からの遮へいのために断熱層10と遮へい薄版28と
を備えている。
第３図には、内側で管壁22に当接した抗張棒７が示さ
れている。相前後して配置された母管区分5,6の突合わ
せ個所29の近くに案内肩24が形成されており、案内肩24
は、抗張棒もしくは母管区分5,6の側方への滑動を阻止
している。区分26では抗張棒7,8が互いに平行な側面27
の形成のために加工されており、それによつて抗張棒の
容易な組付けが可能となつている。さらに、抗張棒7,8
は平行な側面27が案内肩24の高さに適合するように形成
されている。抗張棒7,8を長手方向に移動させることに
よつて、セグメント30が案内肩24と係合可能となる。
れている。相前後して配置された母管区分5,6の突合わ
せ個所29の近くに案内肩24が形成されており、案内肩24
は、抗張棒もしくは母管区分5,6の側方への滑動を阻止
している。区分26では抗張棒7,8が互いに平行な側面27
の形成のために加工されており、それによつて抗張棒の
容易な組付けが可能となつている。さらに、抗張棒7,8
は平行な側面27が案内肩24の高さに適合するように形成
されている。抗張棒7,8を長手方向に移動させることに
よつて、セグメント30が案内肩24と係合可能となる。
抗張棒７の端部範囲31は拡大しており、その結果、抗
張棒に引張力をかけると抗張棒７の支持が案内肩32によ
つて行われ、母管区分5,6が互いに密に圧着される。
張棒に引張力をかけると抗張棒７の支持が案内肩32によ
つて行われ、母管区分5,6が互いに密に圧着される。
第４図に示された母管２の軸方向の断面図では、２つ
の母管区分5,6が互いに前後して配置されており、母管
の閉鎖が母管端部区分11によつて行なわれている。２つ
の対向して位置する抗張棒7,8は母管２の内壁に沿つて
延びており、かつ母管端部区分11に面したその端部に、
固定フランジ４とこれに設けられたねじ山孔23とを備え
ている。抗張棒7,8は固定フランジ４によつてねじ34を
介して母管端部区分11に締付けられている。
の母管区分5,6が互いに前後して配置されており、母管
の閉鎖が母管端部区分11によつて行なわれている。２つ
の対向して位置する抗張棒7,8は母管２の内壁に沿つて
延びており、かつ母管端部区分11に面したその端部に、
固定フランジ４とこれに設けられたねじ山孔23とを備え
ている。抗張棒7,8は固定フランジ４によつてねじ34を
介して母管端部区分11に締付けられている。
所定のプレロードを調節するために、適合片13が抗張
棒7,8と母管端部区分11との間に設けられている。成形
小管21を母管区分5,6内へ挿入するために設けられた楕
円形の孔35が第４図に部分的に略示されている。
棒7,8と母管端部区分11との間に設けられている。成形
小管21を母管区分5,6内へ挿入するために設けられた楕
円形の孔35が第４図に部分的に略示されている。
それぞれの抗張棒7,8の両端部は第３図及び第４図に
示すように、換言すれば抗張棒7,8の一方の端部は肩32
によつて支持され、他方の端部は母管端部区分11又は12
によつて締付けられると有利である。
示すように、換言すれば抗張棒7,8の一方の端部は肩32
によつて支持され、他方の端部は母管端部区分11又は12
によつて締付けられると有利である。
図面は本発明の熱交換器の１実施例を示すもので、第１
図は熱交換器の分解斜視図、第２図は母管の横断面図、
第３図は抗張棒の部分図、第４図は母管の軸方向断面図
である。 １…熱交換器、2,3…母管、４…固定フランジ、5,6…母
管部分、7,8…抗張棒、９…内室、10…断熱層、11,12…
母管端部区分、13…適合片、21…成形小管、22…管壁、
23…固定ねじ山孔、24,25…案内肩、26…区分、27…側
面、28…遮へい薄版、29…突合わせ個所、30…セグメン
ト、31…端部範囲、32…肩、34…ねじ、35…孔、36…矢
印
図は熱交換器の分解斜視図、第２図は母管の横断面図、
第３図は抗張棒の部分図、第４図は母管の軸方向断面図
である。 １…熱交換器、2,3…母管、４…固定フランジ、5,6…母
管部分、7,8…抗張棒、９…内室、10…断熱層、11,12…
母管端部区分、13…適合片、21…成形小管、22…管壁、
23…固定ねじ山孔、24,25…案内肩、26…区分、27…側
面、28…遮へい薄版、29…突合わせ個所、30…セグメン
ト、31…端部範囲、32…肩、34…ねじ、35…孔、36…矢
印
Claims (8)
- 【請求項１】ほぼ平行に配置された２つの母管（2,3）
を有しており、これらの母管（2,3）が束状の多数の成
形小管（21）を介して互いに結合されている形式の熱交
換器において、前記母管（2,3）が複数の母管区分（5,
6）から形成されており、これらの母管区分（5,6）が軸
方向で相前後して分離可能にかつ緊密に配置されてお
り、前記母管（2,3）が母管端部区分（11,12）に支持さ
れた、母管（2,3）の内部に配置された抗張棒（7,8）に
よって互いに結合された状態に保持されており、抗張棒
（7,8）が母管の曲率に適合した部分環状の横断面を有
し、前記成形小管（21）が貫通していない内壁区分で前
記母管（2,3）が前記抗張棒（7,8）に当接していること
を特徴とする、熱交換器。 - 【請求項２】前記各母管（2,3）にそれぞれ、対向して
位置する２つの抗張棒（7,8）が設けられている、請求
項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】前記抗張棒（7,8）が前記母管（2,3）の内
室（９）に対して断熱されている、請求項１記載の熱交
換器。 - 【請求項４】前記断熱が、遮蔽薄板（28）及び（又は）
前記抗張棒（7,8）に設けられた断熱層（10）により行
われている、請求項３記載の熱交換器。 - 【請求項５】前記抗張棒（7,8）が前記母管端部区分（1
1,12）の少なくとも１つに、外側からねじ結合されてい
る、請求項１から４までのいずれか１項記載の熱交換
器。 - 【請求項６】前記抗張棒（7,8）に加える所定のプレロ
ードを調節する手段が設けられている、請求項１から５
までのいずれか１項記載の熱交換器。 - 【請求項７】プレロードを調節する前記手段が前記母管
端部区分（11,12）の少なくとも１つにおいて、該母管
端部区分（11,12）と前記抗張棒（7,8）との間にはめ込
まれる適合片（13）である、請求項６記載の熱交換器。 - 【請求項８】前記母管区分（5,6）がその両端に案内肩
（24,25）を有し、該案内肩（24,25）が前記抗張棒（7,
8）の両側に設けられている、請求項１から７までのい
ずれか１項記載の熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3803948A DE3803948A1 (de) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Waermetauscher |
| DE3803948.6 | 1988-02-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247989A JPH01247989A (ja) | 1989-10-03 |
| JP2730587B2 true JP2730587B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=6347009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028820A Expired - Fee Related JP2730587B2 (ja) | 1988-02-10 | 1989-02-09 | 熱交換器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4969510A (ja) |
| EP (1) | EP0328043B1 (ja) |
| JP (1) | JP2730587B2 (ja) |
| DE (1) | DE3803948A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
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| US5177865A (en) * | 1989-05-05 | 1993-01-12 | Mtu Motoren-Und Turbinen-Union | Method for making heat exchanger having at least two collecting pipes |
| DE3914773C2 (de) * | 1989-05-05 | 1994-03-03 | Mtu Muenchen Gmbh | Wärmetauscher mit mindestens zwei Sammelrohren |
| US5623987A (en) * | 1992-08-04 | 1997-04-29 | Ergenics, Inc. | Modular manifold gas delivery system |
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| DE102006021436A1 (de) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gasturbinentriebwerk |
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-
1988
- 1988-02-10 DE DE3803948A patent/DE3803948A1/de active Granted
-
1989
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Patent Citations (1)
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